专题突破练习4 天体运动的三类热点问题(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)通用版

专题突破练习(四) 1．“嫦娥五号”轨道器和返回器组合体实施的月地转移轨道如图所示，组合体自近月点由圆轨道变为椭圆轨道，开启了回家之旅。以下说法正确的是(　　) A．组合体在近月点减速，从而进入椭圆轨道 B．组合体在近月点加速，从而进入椭圆轨道 C．组合体在椭圆轨道运行过程中，在近月点的线速度小于在远月点的线速度 D．组合体在椭圆轨道运行过程中，在近月点的加速度小于在远月点的加速度 B　[组合体由圆轨道变轨到椭圆轨道上运行时做离心运动，所以组合体需要在近月点加速，A错误，B正确；由开普勒第二定律可知，组合体在近月点的线速度大于在远月点的线速度，C错误；由公式G＝ma，可得组合体在近月点的加速度大于在远月点的加速度，D错误。] 2．(2023·河南省洛阳市高三模拟)某月球探测器在近月点“刹车”，从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道，如图所示，近圆形轨道离月球表面200 km，月球质量7.3×1022 kg，半径为1 738 km，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg，则(　　) A．在两轨道上运行的周期相等 B．在近月点“刹车”瞬间前后的加速度不变 C．在近圆形轨道上的环绕速度约为4.9 km/s D．探测器在环月椭圆轨道的机械能小于在近圆形环月轨道的机械能 B　[由题可知，椭圆轨道的半长轴大于近圆形环月轨道的半径，由开普勒第三定律＝k可知椭圆轨道运行的周期大于近圆形环月轨道运行的周期，故A错误；由G＝ma得a＝，可知在近月点“刹车”瞬间前后的加速度不变，故B正确；由万有引力提供向心力G＝m，代入数据解得v≈1.6 km/s，故C错误；探测器在环月椭圆轨道需要减速进入近圆形环月轨道，除了万有引力外，其他力对其做负功，所以机械能减小，故探测器在环月椭圆轨道的机械能大于在近圆形环月轨道的机械能，故D错误。] 3．(2022·江苏省南京盐城市高三模拟)运行在约 555 km 高度圆轨道上的某卫星降轨至平均高度为382 km 的近圆轨道上，后持续运行于这一高度。关于卫星的降轨，下列说法正确的是(　　) A．降轨前，卫星在原轨道上处于平衡状态 B．降轨时，卫星在原轨道上需要先行减速 C．降轨后，卫星在新轨道上运动周期变大 D．降轨后，卫星在新轨道上的速度将大于第一宇宙速度 B　[降轨前，卫星在原轨道做圆周运动，其合外力提供向心力，卫星在原轨道上不处于平衡状态，A错误；降轨时，卫星的轨道半径降低，做向心运动，万有引力大于向心力，故卫星在原轨道上需要先行减速，B正确；根据万有引力提供向心力，则有G＝mr，解得T＝2π，由此可知，轨道半径越小，周期越小，故降轨后，卫星在新轨道上运动周期变小，C错误；根据万有引力提供向心力，则有G＝m，解得v＝，由于当轨道半径等于地球半径时，卫星在轨道上的速度将等于第一宇宙速度，降轨后运行的轨道半径大于地球半径，故降轨后，卫星在新轨道上的速度将小于第一宇宙速度，D错误。] 4．(多选)2022年11月12日10时03分，天舟五号货运飞船成功发射，随后与“天和”核心舱成功对接。发射过程简化示意图如图所示，先把天舟五号货运飞船发射到近地圆轨道Ⅰ，继而调整角度和高度，经过多次变轨不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨接近。Ⅱ、Ⅲ是飞船绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是飞船绕地球运行很接近空间站轨道的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅲ的远地点和近地点，P、Q之间的距离为2L，地球半径为R，天舟五号货运飞船在Ⅰ、Ⅳ轨道上做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　) A．天舟五号货运飞船在轨道Ⅰ上的角速度比在轨道Ⅳ上的角速度小 B．天舟五号货运飞船在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上运行的周期的比值为 C．天舟五号货运飞船在轨道Ⅲ上P处与Q处的加速度大小的比值为 D．天舟五号货运飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅳ上的线速度大小的比值为 BC　[对天舟五号货运飞船，由万有引力提供向心力有G＝mrω2，解得ω＝。因为飞船在轨道Ⅰ上的轨道半径小于在轨道Ⅳ上的轨道半径，则飞船在轨道Ⅰ上的角速度比在轨道Ⅳ上的角速度大，故A错误；飞船在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上，由开普勒第三定律有＝，解得＝，故B正确；飞船运行时只受万有引力，由牛顿第二定律有＝maP，G＝maQ，解得飞船在Ⅲ轨道P处与Q处的加速度大小的比值为＝，故C正确；飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅳ上做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有G＝m，G＝m，解得飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅳ上的线速度大小的比值为＝，故D错误。] 5．如图所示，A、B两颗恒星分别绕它们连线上某一点做匀速圆周运动，我们通常称之为“双星系统”，A的质量为B的2倍，忽略其他星球对二者的引力。下列说法正确的是(　　) A．恒星A的向心加速度是B的一半 B．恒星A的线速度是B的2倍 C．恒星A的公转周期是B的一半 D．恒星A的动能是B的2倍 A